游戲場景實(shí)景掃描技術(shù)概覽

什么是游戲場景實(shí)景掃描？

游戲場景實(shí)景掃描是一種利用激光掃描儀捕捉現(xiàn)實(shí)世界中的物體和環(huán)境，然后將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為3D模型的技術(shù)。這種技術(shù)可以大幅提升游戲場景的真實(shí)性和沉浸感，讓玩家仿佛置身于一個(gè)逼真的虛擬世界。

實(shí)景掃描技術(shù)的原理

實(shí)景掃描技術(shù)主要通過激光掃描儀發(fā)射激光束，測量激光束從發(fā)射到反射回來的時(shí)間或相位差，從而計(jì)算出物體表面的形狀和位置信息。這些信息經(jīng)過處理后，就能生成高精度的3D模型。

《黑神話：悟空》中的實(shí)景掃描應(yīng)用

超寫實(shí)數(shù)字人與場景的結(jié)合

《黑神話：悟空》作為國內(nèi)第一款3A游戲，其畫風(fēng)逼真，栩栩如生。這離不開超寫實(shí)數(shù)字人技術(shù)和高精度三維掃描技術(shù)的加持。游戲利用虛幻引擎5和英偉達(dá)的RTX技術(shù)，結(jié)合實(shí)景掃描和動(dòng)作捕捉技術(shù)，創(chuàng)造出了自然流暢的人物動(dòng)作和面部表情，為玩家?guī)砹饲八从械挠螒蝮w驗(yàn)。

鋼筋事件的起因

然而，即便是如此先進(jìn)的技術(shù)，也難免會出現(xiàn)瑕疵。網(wǎng)友在《黑神話：悟空》中發(fā)現(xiàn)的鋼筋，就是實(shí)景掃描技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的一個(gè)小插曲。這主要是由于掃描過程中的品控問題導(dǎo)致的，可能是前期采集的照片序列存在瑕疵，或者是后期處理時(shí)沒有完全去除不需要的元素。

實(shí)景掃描技術(shù)的優(yōu)化與挑戰(zhàn)

照片建模流程

要理解如何優(yōu)化實(shí)景掃描技術(shù)，我們需要先了解照片建模的基本流程。照片建模一共需要五步：多角度照片采集、提取主要特征、坐標(biāo)匹配、特征點(diǎn)矩陣mesh化、貼圖烘焙。每一步都需要嚴(yán)格的質(zhì)量控制，才能確保最終生成的3D模型符合要求。

• 多角度照片采集：采集物體或場景的多角度照片，確保每個(gè)細(xì)節(jié)都能被捕捉到。
• 提取主要特征：從照片中提取出物體的主要特征點(diǎn)，這些特征點(diǎn)將用于后續(xù)的建模工作。
• 坐標(biāo)匹配：將提取的特征點(diǎn)與預(yù)設(shè)的坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行匹配，確保模型的準(zhǔn)確性。
• 特征點(diǎn)矩陣mesh化：將匹配后的特征點(diǎn)轉(zhuǎn)化為三維網(wǎng)格模型，即Mesh。
• 貼圖烘焙：將采集的紋理信息烘焙到Mesh上，生成最終的3D模型。

  優(yōu)化方法

1. 提升前期采集質(zhì)量：照片建模95%的品控問題都需要在前期拍照階段解決。因此，提升前期采集照片的質(zhì)量是優(yōu)化實(shí)景掃描技術(shù)的關(guān)鍵?？梢酝ㄟ^增加拍攝角度、提高拍攝分辨率、使用專業(yè)設(shè)備等方法來提升采集質(zhì)量。
2. 精細(xì)后期處理：后期處理是實(shí)景掃描技術(shù)中不可或缺的一環(huán)。通過精細(xì)的后期處理，可以去除不需要的元素（如鋼筋），優(yōu)化模型以適應(yīng)游戲引擎，提升模型的逼真度和流暢度。
3. 利用AI技術(shù)輔助：隨著AI技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的AI工具被應(yīng)用于實(shí)景掃描技術(shù)的優(yōu)化中。例如，AI可以用于自動(dòng)識別和去除不需要的元素，提高處理效率和質(zhì)量。

   面臨的挑戰(zhàn)

   盡管實(shí)景掃描技術(shù)為游戲開發(fā)帶來了革命性的變化，但它仍然面臨著一些挑戰(zhàn)。例如，如何處理掃描數(shù)據(jù)中的噪聲和誤差、如何優(yōu)化模型以適應(yīng)不同游戲引擎的需求、如何確保模型的兼容性和穩(wěn)定性等。這些挑戰(zhàn)需要開發(fā)者們不斷探索和實(shí)踐，才能找到最佳的解決方案。

   常見問答（Q&A）

   Q1：實(shí)景掃描技術(shù)只能用于游戲開發(fā)嗎？

   A1：不是。實(shí)景掃描技術(shù)不僅應(yīng)用于游戲開發(fā)領(lǐng)域，還廣泛應(yīng)用于汽車設(shè)計(jì)、文化遺產(chǎn)保護(hù)、醫(yī)療與生物科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。

   Q2：實(shí)景掃描技術(shù)生成的3D模型可以直接用于游戲中嗎？

   A2：不一定。生成的3D模型需要經(jīng)過復(fù)雜的處理才能用于游戲中。這包括去除不需要的元素、優(yōu)化模型以適應(yīng)游戲引擎、添加紋理和光影效果等。

   

   Q3：如何避免類似《黑神話：悟空》中的鋼筋事件？

   A3：要避免類似事件，需要提升前期采集照片的質(zhì)量、加強(qiáng)后期處理的質(zhì)量控制、利用AI技術(shù)輔助等。同時(shí)，開發(fā)者們還需要不斷積累經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐，提高實(shí)景掃描技術(shù)的整體水平和穩(wěn)定性。

   結(jié)語

   《黑神話：悟空》中的鋼筋事件讓我們看到了實(shí)景掃描技術(shù)在游戲開發(fā)中的巨大潛力和挑戰(zhàn)。通過不斷優(yōu)化技術(shù)、提升質(zhì)量控制水平、利用AI技術(shù)輔助等方法，我們可以期待未來更多像《黑神話：悟空》這樣的優(yōu)秀作品涌現(xiàn)出來，為玩家?guī)砀颖普婧统两挠螒蝮w驗(yàn)。